76

Автоматизация производства

Р а ц и о н а л ь н о е Уп р а в л е н и е П р е д п р и я т и е м# 2 / 2 0 1 7

ПО “Привод-Автоматика” (Магнитогорск) – инжиниринговая компания, специали-зирующаяся в области промышленной

автоматизации грузоподъемного оборудования и тех-нологических процессов. С момента своего основания в 2007 году компания тесно сотрудничает с корпорацией Schneider Electric, на базе продуктов которой разраба-тывает индивидуальные и серийные решения по авто-матизации промышленного оборудования. За эти годы партнеры успешно реализовали сотни совместных про-ектов по всей России.

Разрабатывая алгоритмы по управлению грузоподъ-емным оборудованием, специалисты ПО “Привод-Ав-томатика” используют программную среду SoMachine, созданную для удобства построения, быстрого ввода в эксплуатацию и последующего обслуживания систем ав-томатизации промышленного оборудования. SoMachine позволяет с легкостью запрограммировать и сконфи-гурировать контроллеры, панели операторов, датчи-ки, приводные устройства и коммуникационные сети. Данная программная среда оснащена встроенными шаблонами, библиотеками и протестированными ар-хитектурами систем управления, которые способствуют ускорению процесса разработки проекта.

Предоставляя программную среду и библиотеки SoMachine, компания Schneider Electric обеспечивает своих партнеров тщательно проработанными базовыми алгоритмами по управлению подъемно-транспортным оборудованием, созданными на основе богатейшего международного опыта реализации проектов автомати-зации, которые специалисты ПО “Привод-Автоматика”,

руководствуясь знанием особенностей эксплуатации и конструкции российского промышленного оборудова-ния, адаптируют под нужды конкретных заказчиков.

При реализации первых проектов инженеры ПО “Привод-Автоматика” проходили полноценное обучение на европейском предприятии Schneider Electric и в Рос- сии с привлечением зарубежных экспертов. Сотрудники российского подразделения Schneider Electric оказывают постоянную техническую поддержку своим партнерам, отвечают на возникающие вопросы, обучают тонкостям работы с выходящими на рынок новинками.

Среди наиболее интересных совместных проектов, реализованных партнерами за последнее время, стоит отметить создание системы управления для первого в России грейферного крана грузоподъемностью 32 тон-ны по заказу компании “Татнефть”, комплексное внед- рение АСУ ТП пресса усилием 2000 тонн для ООО “МетМашУфалей”, а также разработку прибора без-опасности башенных кранов.

Система управления грейферным краном

В рамках инвестиционного проекта по повышению эффективности производственных мощностей одного из предприятий было приобретено два 32-тонных грейфер-ных крана. Задачей ПО “Привод-Автоматика” было раз-работать автоматизированную систему управления для этого оборудования.

Главная особенность проекта была связана с повы-шенной грузоподъемностью грейферов – прежде обору-

Автоматизированные системы управления промышленным оборудованием на базе решений Schneider Electric

Рис. 1

77

Автоматизация производства

R a t i o n a l E n t e r p r i s e M a n a g e m e n t # 2 / 2 0 1 7

дование такого класса не использовалось на территории России. Каждый кран имеет по два мощных привода для подъема и замыкания по 315 кВт и по два – для передви-жения крана (по 160 кВт каждый). Таким образом, сум-марная мощность приводов составляет порядка 950 кВт.

Для построения системы управления были использо-ваны изделия Schneider Electric – контроллеры и другое оборудование автоматизации на базе ПЛК М251 и от-крытого сетевого протокола CANopеn, преобразовате-ли частоты серии Altivar 71, панели управления и релей-но-контакторная аппаратура (рис. 1). Специалисты ПО “Привод-Автоматика” объясняют выбор производителя надежностью оборудования и наличием уже разрабо-танных, хорошо зарекомендовавших себя алгоритмов управления приводами.

Использованное программное обеспечение пре-дотвращает перекос крана, позволяет реализовать ав-томатический режим работы грейфера, диагностику и визуализацию работы системы управления посредством графической сенсорной панели оператора, а также удаленный доступ и мониторинг работы системы управ-ления. В результате реализации проекта конечный за-казчик получил удобный в эксплуатации грузоподъемный механизм высокой производительности.

Автоматизация крана существенно облегчает труд оператора: управление производится с помощью неболь-шого джойстика и не требует физических усилий. Зало-женные алгоритмы помогают поднять перемещаемый груз без раскачки, за счет этого снижаются требования к ква-

лификации оператора. Кроме того, сокращается время на выполнение каждой операции, поскольку не нужно до-жидаться прекращения колебаний груза. В итоге каждый цикл в работе крана становится короче и совокупная про-изводительность существенно возрастает. А высокая на-дежность оборудования гарантирует минимум простоев.

АСУ ТП промышленного пресса

ООО “МетМашУфалей” (Верхний Уфалей, Челя-бинская область) выпускает оборудование и запасные части для всех переделов металлургического производ-ства. В рамках комплексной автоматизации одного из технологических процессов предприятия была выполне-на модернизация пресса уникальной грузоподъемности – 2000 тонн (суммарная мощность установки 1,8 МВт).

В ходе проекта устаревшая система управления прес-сом была заменена на новую (рис. 2). При разработке ал-горитмов пришлось учитывать сложность гидравлической системы пресса. Для создания АСУ ТП крана компания “Привод-Автоматика” также использовала широкую ли-нейку решений Schneider Electric, в частности оборудова-ние автоматизации на базе ПЛК ТМ 251 и сети CANopen общей протяженностью 250 метров, преобразователи частоты серии Altivar 71 и Altivar 600, устройства плав-ного пуска ATS 48, панели оператора серии HMIG3U. Механизм измерения положения пресса реализован по-средством абсолютного энкодера (датчика, измеряюще-го угол поворота объекта) OsiSense CANopen.

Рис. 2

78

Автоматизация производства

Р а ц и о н а л ь н о е Уп р а в л е н и е П р е д п р и я т и е м# 2 / 2 0 1 7

Теперь на панель оператора выводится полная гид- равлическая схема с индикацией работы электрическо- го и гидравлического оборудования пресса. Разработа-ны алгоритмы автоматического, полуавтоматического и ручного режимов работы. Специализированные алго-ритмы управления пропорциональными и логическими клапанами в сочетании с механизмом на базе энкодера позволили повысить точность позиционирования пресса до 1 мм. Такая точность позволит обеспечить существен-ное повышение качества продукции, выпускаемой пред-приятием. А безотказная работа оборудования будет способствовать повышению производительности всей производственной линии.

Приборы безопасности башенных кранов

В соответствии с требованиями правил эксплуатации устройства и приборы безопасности используются на любом кране. Такого рода приборы для башенных кра-нов давно выпускаются различными российскими пред-приятиями. Однако зачастую данные изделия очень не-надежны в эксплуатации и требуют регулярной замены (несколько раз в год). Для решения этой проблемы ком-пания “Привод-Автоматика” разработала собственный прибор безопасности для 10-ти и 12-тонных башенных кранов, одновременно реализующий специализирован-ные алгоритмы управления башенной стрелой. В част-ности, прибор управляет приводами всех механизмов крана, реализует алгоритм исключения влияния скручи-вания башни на стрелу и обеспечивает визуализацию работы системы управления (рис. 3).

С точки зрения безопасности прибор обеспечивает такой функционал, как защита крана от опрокидывания и перегрузки; запрет работы при недопустимой скорости ветра; защита механизмов крана по крайним положени-ям с адаптивным снижением скорости; координатная за-щита; регистрация параметров работы крана с возмож-ностью последующего считывания, обработкой данных и формированием отчетов; регистрация параметров рабо-ты компонентов системы управления с формированием архива ошибок и событий, а также другие виды защиты.

Прибор был разработан с использованием про-граммной среды SoMachine. Устройство на 90% укомп- лектовано оборудованием производства Schneider Electric. Управление приводами и функция защиты крана реализуется за счет программируемого контроллера, глубоко интегрированного в систему управления.

Главные достоинства прибора – высокая надеж-ность и длительный срок эксплуатации, сопоставимый с продолжительностью срока службы самого крана. Это позволяет строительным организациям раз и навсегда избавиться от проблем, связанных с внезапными полом-ками и заменами приборов, и получить выраженный эко-номический эффект.

По итогам типовых испытаний разработанный при-бор безопасности признан пригодным для применения в серийной продукции систем управления башенных кра-нов. Решение пользуется популярностью у строительных компаний Урала, Сибири и других регионов страны.

В числе ближайших планов ПО “Привод-Автомати-ка” – освоение недавно вышедшего на рынок семейства преобразователей частоты Altivar 320, 340 и 900 с функ-циями интеллектуального управления и новых средств автоматизации. Благодаря использованию единой про-граммной среды SoMachine и передового оборудования от мирового лидера российская инжиниринговая компа-ния сможет предложить своим клиентам еще более эф-фективные решения, адаптированные для самых разных сфер применения.

Радик Сулейманов, технический директор, ПО “Привод-Автоматика”

Вадим Стасовский, ведущий эксперт бизнес-подразделения “Промышленность”,

компания Schneider Electric в России

Рис. 3